高層設(shè)計(jì)下的建筑給水排水論文

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1生活給水系統(tǒng)

1．1給水分區(qū)方式

高層建筑采用的給水方式要符合建筑自身用水特點(diǎn)，對(duì)供水分區(qū)進(jìn)行合理選擇時(shí)，除了考慮用戶自身需要以外，還要和其他專業(yè)統(tǒng)一技術(shù)經(jīng)濟(jì)相結(jié)合分析，以此選擇最合適的給水方案。供水一般分為三個(gè)區(qū):分別是高、中、低三個(gè)區(qū)。高區(qū)(19層～32層)，適合高位水箱的給水方式，中區(qū)(7層～18層)，采用變頻調(diào)速供水;低區(qū)(1層～6層)，由市政管網(wǎng)直接供水，利用市政供水壓力。在節(jié)省投資的情況下，高區(qū)和中區(qū)還可采用恒速泵－屋頂水箱給水方式和變頻給水，節(jié)能效果也十分顯著。

1．2給水管材選用

目前，市場(chǎng)上給水管材種類繁多，質(zhì)量不一，價(jià)格差異較大。使建筑工程設(shè)計(jì)中對(duì)管材的選用產(chǎn)生一定的困難。常用的給水管材分為金屬管材、非金屬管材和復(fù)合管材三種。(1)金屬管材:室內(nèi)給水常用金屬管材分為幾下幾種:薄壁不銹鋼、銅管、鍍鋅鋼管等。它的優(yōu)點(diǎn)為:韌性好，經(jīng)久耐用，有較好的抗沖擊能力，易操作等。缺點(diǎn):價(jià)格偏高，難以成為廣泛使用的給水管材，只有一些特殊場(chǎng)合和規(guī)格較高的地方才能使用。(2)塑料管材:種類較多并且特性各異，如常用的硬聚氯乙烯(UPVC)管有較高的抗沖擊性和耐化學(xué)性，質(zhì)地堅(jiān)硬，耐腐蝕不結(jié)垢，安裝方便，價(jià)廉;但抗震性較差，在使用過程中會(huì)有UPVC單體和添加劑滲出，不適用于熱水輸送，接頭粘合技術(shù)要求較高，固化時(shí)間較長(zhǎng)。而高密度聚乙烯(HDPE)管是目前抗震性最好的管道，韌性好，較好的抗疲勞強(qiáng)度，耐溫性能較好，耐沖擊強(qiáng)度高，質(zhì)輕，使用壽命長(zhǎng);但熔接需要電力，機(jī)械連接，連接件大。設(shè)計(jì)中應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程情況選用。(3)金屬與塑料復(fù)合管材:一般常用的有涂塑鋼管、鋁塑復(fù)合管等。其優(yōu)點(diǎn)為:較高的強(qiáng)度，連接方便，抗老化性能好等，是目前市場(chǎng)上使用較多的管材。

1．3加壓系統(tǒng)選擇

關(guān)于給水加壓系統(tǒng)的選擇共有三種:(1)各級(jí)供水均采用水池－水泵－水箱的聯(lián)合供水方式;(2)各級(jí)供水均選用水池(水箱)－變頻供水設(shè)備－各用水點(diǎn)的供水方式;(3)初級(jí)供水采用市政管網(wǎng)－無負(fù)壓供水設(shè)備－各用水點(diǎn)的供水方式，二級(jí)供水采用轉(zhuǎn)輸水箱－變頻供水設(shè)備－各用水點(diǎn)的供水方式。

2排水系統(tǒng)

2．1生活排水系統(tǒng)

污水在排水立管中流動(dòng)，與一般的壓力流和重力流不同，是一種極不穩(wěn)定的氣—水兩相流。在高層建筑中，由于排水立管長(zhǎng)、水量大、流速高，往往會(huì)引起管道內(nèi)的氣壓極大波動(dòng)，并且可能形成水塞，造成衛(wèi)生器具溢水或水封被破壞。從而使下水道中的臭氣進(jìn)入室內(nèi)，污染室內(nèi)環(huán)境。理論和實(shí)踐都說明:高層建筑排水系統(tǒng)功能的優(yōu)劣，很大程度上取決于排水管道的通氣系統(tǒng)是否合理。因此，在高層建筑中通氣系統(tǒng)在排水系統(tǒng)中占有重要地位。一個(gè)完善的排水系統(tǒng)，應(yīng)滿足以下各點(diǎn)要求:(1)管道布置合理，水力條件好，能迅速排出污水;(2)盡可能的使排水系統(tǒng)的管道內(nèi)保持氣壓穩(wěn)定，防止水塞的形成和水封被破壞;(3)管道安裝牢固，防振，減振和減少噪聲;(4)檢修方便。

2．2雨水系統(tǒng)

建筑屋面雨水系統(tǒng)可按不同的流態(tài)設(shè)計(jì):(1)半有壓屋面雨水排水系統(tǒng):主要采用65型號(hào)、87型系統(tǒng)雨水斗，管網(wǎng)設(shè)計(jì)流態(tài)是無壓流和有壓流之間的過渡流態(tài)。(2)壓力流屋面雨水排水系統(tǒng)，也稱為虹吸式雨水系統(tǒng)，采用虹吸式雨水斗，管網(wǎng)設(shè)計(jì)流態(tài)是有壓流。(3)重力流屋面雨水排水系統(tǒng):采用重力流雨水斗，管網(wǎng)設(shè)計(jì)流態(tài)是無壓流態(tài)，水力計(jì)算中忽略水流壓力的作用。根據(jù)我國(guó)《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50015－2003(2009年版)4．9．10的規(guī)定，高層建筑屋面雨水排水管道設(shè)計(jì)流態(tài)宜按重力流設(shè)計(jì)。由于目前的重力流雨水斗不具備阻隔超流量雨水進(jìn)入該斗的功能，而且屋面溢流口一般高出屋面十幾厘米以上，由溢流口排除超設(shè)計(jì)重現(xiàn)期雨水的構(gòu)想在工程設(shè)計(jì)中難以實(shí)現(xiàn)。當(dāng)超設(shè)計(jì)重現(xiàn)期雨水進(jìn)入重力流系統(tǒng)后，系統(tǒng)中的流態(tài)會(huì)向半有壓流或有壓流轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生明顯的正壓和負(fù)壓，造成負(fù)壓區(qū)塑料管被吸癟，室內(nèi)檢查井冒水，甚至管道系統(tǒng)的破壞。并且由于國(guó)標(biāo)圖集常用的65、87型雨水斗會(huì)使系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生明顯壓力，采用該雨水斗時(shí)應(yīng)按半有壓流系統(tǒng)設(shè)計(jì)。為此，在多層建筑重力流排水系統(tǒng)宜采用建筑排水塑料管，但在高層建筑重力流排水系統(tǒng)則宜采用耐腐蝕的金屬管、承壓塑料管。另外，若采用壓力流排水系統(tǒng)則宜采用內(nèi)壁較光滑的帶內(nèi)襯的承壓排水鑄鐵管、承壓塑料管和鋼塑復(fù)合管等，其管材工作壓力應(yīng)大于建筑物凈高度產(chǎn)生的靜水壓。用于壓力流排水的塑料管，其管材抗環(huán)變形外壓力應(yīng)大于0．15MPa。

3消防給水系統(tǒng)

3．1消防給水系統(tǒng)形式的選擇

3．1．1減壓給水方式

即設(shè)立在屋面水箱和一組消防水泵，水泵的揚(yáng)程一般100～170mHO左右，通過減壓閥減壓使高區(qū)往低區(qū)供水，此種供水方式其優(yōu)點(diǎn)則是占地面積小，水泵機(jī)組少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，節(jié)約造價(jià)和施工安裝的時(shí)間，在高低兩區(qū)交界的失火時(shí)，只需要啟動(dòng)一臺(tái)水泵即可。但也不乏有缺點(diǎn):電耗較大，但消防輸泵不需要經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn)，相比之下還是較為經(jīng)濟(jì)的。另一個(gè)問題則是水流的水質(zhì)通過減壓閥后要求變得較高，鍍鋅鋼管是消防給水管道經(jīng)常采用的，但往往因長(zhǎng)時(shí)間不運(yùn)行而出現(xiàn)銹蝕的現(xiàn)象，從而產(chǎn)生鐵銹，容易堵塞減壓閥前的過濾器，嚴(yán)重影響滅火效果。因此考慮到這個(gè)方面，采用耐腐蝕的管材和管件及閥門是設(shè)計(jì)方面要重點(diǎn)注意的。之后還要對(duì)日常管理工作進(jìn)行加強(qiáng)，保證較好的水質(zhì)。

3．1．2并聯(lián)分區(qū)給水方式

在高位水箱和一組消防水泵分別設(shè)立是高區(qū)和低區(qū)。兩個(gè)分區(qū)各自獨(dú)立給水，它對(duì)水質(zhì)的要求沒有減壓閥高，有較好的安全性。地下層集中設(shè)置了水泵，方便管理，比減壓給水方式耗電少。為增加水箱和水泵的占地面積，在低區(qū)多設(shè)立一組水泵和分區(qū)水箱，但這種方式和減壓給水方式進(jìn)行對(duì)比，增加了造價(jià)。如果高區(qū)和低區(qū)交界的任何一層發(fā)生火災(zāi)，都要啟動(dòng)兩組水泵，隨之而來的則是增大供電系統(tǒng)容量。而想要減少一組水泵，則要采用多級(jí)雙出口水泵。

3．1．3串聯(lián)分區(qū)給水方式

串聯(lián)分區(qū)供水方式，各區(qū)都設(shè)有水泵、水箱，每區(qū)水泵從水箱抽水送到上一區(qū)的水箱，由無塔供水設(shè)備中的水箱向各層供水。水泵和水箱設(shè)置在設(shè)備層里。優(yōu)點(diǎn):各區(qū)的水泵揚(yáng)程和流量穩(wěn)定，按照實(shí)際需要來設(shè)計(jì)，所以水泵的工作效率高，能耗低;管道的總需求量少，節(jié)約投資。缺點(diǎn):設(shè)備層(技術(shù)層)的要求高;每區(qū)都有水泵、水箱;水泵噪聲大。水箱要考慮防湯水，不便于集中管理;下層水箱容積大，結(jié)構(gòu)負(fù)荷大。造價(jià)高。工作不可靠，上區(qū)用水受下區(qū)限制。

3．2消防給水系統(tǒng)的防超壓措施

在高層建筑中全自動(dòng)變頻調(diào)速供水設(shè)備被廣泛采用，不僅符合消防給水系統(tǒng)，還可以恒壓變流量。一般有以下兩種措施:1)設(shè)置回流泄壓裝置;在消防水池支管上設(shè)置泄壓閥，泄壓閥會(huì)因?yàn)楣芫W(wǎng)壓力超過設(shè)定工作壓力一定范圍(30%)時(shí)而自動(dòng)打開回流泄壓，防止管網(wǎng)超壓。2)系統(tǒng)分區(qū)時(shí)可采用可調(diào)式減壓閥減壓;只要設(shè)立一個(gè)閥后壓力，并利用可調(diào)式減壓閥來穩(wěn)定壓力，閥后的工作壓力不會(huì)受閥前任何變化的影響。超壓現(xiàn)象也不會(huì)在可調(diào)式減壓閥后面的消防管網(wǎng)出現(xiàn)。

3．3室外消防支援室內(nèi)消防系統(tǒng)

首先，應(yīng)注意的是室外消火栓和水泵接合器的設(shè)置。有些民用高層建筑沒有充分考慮水泵接合器與室外消火栓的連接問題，室外消火栓和水泵接合器的連接可以使消防車從消火栓處方便快速取水。而水泵接合器數(shù)量設(shè)計(jì)要與室外消火栓數(shù)量保持一致，室內(nèi)消火栓的水泵接合器要呈分散狀設(shè)置。如果室內(nèi)某一處安裝的水泵接合器數(shù)量超過兩組，應(yīng)該增加適量的消火栓在室外，使建筑消防要求得到滿足。其次，還要對(duì)消防電梯前室消火栓的專用性問題給予重視，為消防員提供是消防電梯前室設(shè)置消火栓的主要目的，專為開辟通路所用。不能將其計(jì)算到消防栓總量當(dāng)中。

4結(jié)束語

綜上所述，高層建筑給水排水工程和一般多層住宅有較大的差別，如管材的選用，消防系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不同，這就要求設(shè)計(jì)人員不僅要了解用戶需求，還要符合其規(guī)范要求，重視使用效果，提高設(shè)計(jì)技術(shù)。所設(shè)計(jì)的工程要具有一定的經(jīng)濟(jì)性，減少工程投資的同時(shí)提高工程質(zhì)量，使各方滿意。

作者：崔滿常工作單位：廣東城建達(dá)設(shè)計(jì)院有限公司